轴承合金

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轴承合金
用于制造滑动轴承（轴瓦）的材料，通常附着于轴承座壳内，起减摩作用，又称轴瓦合金。最早的轴承合金是1839年美国人巴比特 (I.Babbitt)发明的锡基轴承合金(Sn-7.4Sb-3.7Cu),以及随后研制成的铅基合金,因此称锡基和铅基轴承合金为巴比特合金（或巴氏合金）。巴比特合金呈白色，又常称“白合金” (white metal)。巴比特合金已发展到几十个牌号，是各国广为使用的轴承材料，相应合号的成分十分相近。中国的锡基轴承合号用“Ch”符号表示。牌号前冠以“Z”,表示是铸造合金。如含有Sbll％和 Cu6％的锡基轴承合号为“ZChSnSb11-6”。
　　可作轴承材料的还有铜基合金、铝基合金、银基合金、镍基合金、镁基合金和铁基合金等。在这些轴承材料中，铜基合金、铝基合金使用最多。使用铝基轴承合金时，通常是将铝锡合金和钢背轧在一起，制成双金属应用。即通常所说的钢背轻金属三层轴承。其他合金只在特殊情况下使用，如为减轻重量，有些航空发动机用镁基合金作轴承；要求耐高温，用镍基合金作轴承；要求高度可靠性的机器，用银基合金作轴承。用粉末冶金方法制成的烧结减摩材料，也越来越多地用来制作轴承。常用轴承合金的成分、性能和用途见表。
轴承合金应具有如下性能：①良好的减摩性能。要求由轴承合金制成的轴瓦与轴之间的摩擦系数要小，并有良好的可润滑性能。②有一定的抗压强度和硬度。能承受转动着的轴施于的压力；但硬度不宜过高，以免磨损轴颈。③塑性和冲击韧性良好。以便能承受振动和冲击载荷，使轴和轴承配合良好。④表面性能好。即有良好的抗咬合性、顺应性和嵌藏性。⑤有良好的导热性、耐腐蚀性和小的热胀系数。
　　巴氏合金具有软相基体和均匀分布的硬相质点组成的组织。典型锡基轴承合金中,软相基体为α 固溶体,硬相质点是锡锑金属间化合物(SnSb)。合金元素铜和锡形成星状和条状的金属间化合物(Cu6Sn5)，可防止凝固过程中因最先结晶的硬相上浮而造成的比重偏析。巴氏合金具有较好的减摩性能。这是因为在机器最初的运转阶段,旋转着的轴磨去轴承内极薄的一层软相基体以后,未被磨损的硬相质点仍起着支承轴的作用。继续运转时轴与轴承之间形成连通的微缝隙（见图）。微缝隙将作为润滑油的通道，使轴和轴承保持良好润滑状态并产生减摩作用。巴氏合金的这种显微组织，颇有典型意义。大多数巴氏轴承合金成分的构成，都是以形成上述软相基体和均匀分布的硬相质点的显微组织为目的。